Во время работы акселерометра, большой входной сигнал заставит чувствительный элемент столкнуться с ограничителем перемещения. Максимальное ускорение определяется, как наибольшее ускорение, которое система может обнаружить, до ограничения. С ростом ускорения, упругая восстанавливающая сила в некоторый момент может стать недостаточной для компенсации силы инерции и электростатической силы, и чувствительный элемент будет прижат к ограничителю перемещения. В равновесном состоянии, восстанавливающая сила равна сумме силы инерции и электростатической силы.

(3.30)

где x - смещение чувствительного элемента, и g0 - начальный зазор между чувствительными зубцами гребенки.

Пусть E0= C0V2m V2 - ускорение, которое удовлетворяет условию(3.30):

(3.31)

Зависимость aeq(x) от величины x показана на Рисунке 8.

Дифференцируя уравнение относительно x и приравнивая результат к нулю, находим, что a(x) имеет максимум при:

(3.32)

Предельное измеряемое ускорение asnap равно:

(3.33)

Г

При ускорениях, меньших, чем asnap, чувствительный элемент находится в устойчивом равновесии и x увеличивается вместе с входным ускорением. Когда ускорение является большим, чем asnap, зазор уменьшается, и увеличение силы упругости происходит медленнее, чем электростатической силы, что может привести к удару об упор. В этом случае чувствительный элемент приходит в неустойчивое равновесие. Если зазор между взвешенной массой и ограничителем перемещения xlimit является большим, что xsnap, максимально измеряемое ускорение amax в разомкнутом режиме равно asnap. В ином случае, amax равно alimit как показано на рисунке 8, и может быть найдено подстановкой в уравнение (3.31)

(3.34)

Рисунок 8. Принципиальная схема вычисления предельного ускорения Перейти на страницу: 1 2 

Другие статьи по теме

Генератор гармонических колебаний RC-типа с мощным выходным каскадом Значительный прогресс в развитии многих областей науки и техники обусловлен развитием электроники. В настоящее время невозможно найти какую-либо отрасль промышленности, в которой не испо ...

Малошумящий интегральный усилитель полевой малошумящий Проектирование полупроводниковых интегральных схем (ИС) является сложным и многоэтапным процессом. Комплекс работ по проектированию включает синтез и анализ схемы, оце ...

Усилитель мощности переменного сигнала Темой курсовой работы является разработка усилителя мощности переменного сигнала. Усилитель имеет дифференциальный вход, бестрансформаторный выход и плавную регулировку усиления от «0» д ...